-
Verbesserter Kapselverdichter mit Laufrad, insbesondere zu: Auf-
-
pumpen oder zum Fördern von Druckluft für Fahrzeughupen nützlich
BESCHREIBUNG
Es sind kleine elektrische Verdichter bekannt, die einen mit einem Flügelkompressor
verbundenen elektrischen Motor umfassen sie werden insbesondere zum Fördern von
Druckluft an Signalhupen fUr Kraftfahrzeuge und Wasserfahrzeuge benutzt, sind jedoch
fttr zahlreiche Zwecke als Druckluftquelle geeignet.
-
Bis jetzt haben die Verdichter ein grosses Anwendungsgebiet gefunden,
bei denen sowohl Laufrad als auch Gehäuse aus Metall sind.
-
Eine Kunststoffausgestaltung des Laufrades ist von vielen Gesichtspunkten
aus vÆnschenswert: Kosten, Gewicht und daher Anlaufschwung des Verdichters, leichte
Bearbeitung empfehlen die Anwendung von Kunststoff, aber das stUsst mit einigen
speziellen Problemen zusammen.
-
Insbesondere wissen die Techniker sehr gut, dass es zur Gestaltung
von Bestandteilen aus Kunststoff erforderlich ist, dass die Wände des betreffenden
Gegenstandes relativ dUnn mit möglichst gleichbleibendem Querschnitt sein müssen,
um während der Formgebung Verformungen zu vermeiden. Ausserdem liegt es auf der
Hand, dass es fEr eine Wirtschaftliche Ausführung ratsam ist, keine volle, sondern
dürinwandige Elemente zu gestalten.
-
Die Fertigung eines hohlen Laufrades bringt das Problem der inneren
Leckstellen mit sich: wenn nämlich die inneren @uten des Laufrades von der äusseren
Pumpkammer durch dünne Wände betrennt sind, bilden sich zwischen der Aussenkammer
und den Laliradnuten bedeutende Luftdurchtritte, und zwar wegen des erforderlichen
Spiels zwischen dem Laufrad und den beiden Endplatten der Kammer, in der es umläuft.
-
Dadurch wird die pneumatische Leistung des Verdichters auf unervGnschte
Weise verringert.
-
Die Erfindung hat die Aufgabe, diesen Nachteil zu beseitigen und daher
die Ausfahrung eines Kapselverdichters vorzuschlagen, der eine zylinderförmige Kammer
umfasst, in der ein Laufrad ausserachsig umläuft, dessen Laufschaufeln radial hinausragen
und an der Innenwand der Kammer anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad
axiale Erleichterungsblindnuten hat, die im Bereich der einen der beiden Endplatten
des Laufrades geschlossen sind.
-
Um Zwecke und Eigenschaften der Erfindung besser zu erklären, werden
nachstehend zwei praktische Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verdichters
anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wo: - Fig. 1 eine Ansicht von oben
eines Verdichters ohne oberen Deckel, - Fig. 2 eine Schnittansicht nach der Bezugsebene
II-II von Fig. 1, - Fig. 3 die Ansicht eines Details des Verdichters gemäss Fig.
1 ist, - Fig. 4 und 5 Ansichten einer Gestaltungsvariante eines Teils des erfindungsgemässen
Verdichters sind, und - Fig. 6 eine Schnittansicht nach der Bezugsebene IV-IV von
Fig. 4 ist.
-
Wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, ist ein im allgemeinen mit
10 bezeichneter Verdichter an dem teilweise dargestellten Gehäuse 11 angeordnet,
in dem sich der auf der Welle 13 gelagerte Motor 12 befindet.
-
Die Bodenplatte des Motors ist auch die Bodenplatte 14 des Verdichtergehäuses
15, in dem die Kammer 16 ausgestaltet ist, in der das Laufrad 17 umläuft, das durch
eine prismatische Kupplung mit der Welle 13 verbunden ist.
-
Oben ist die Kammer 16 von einen Deckel 18 geschlossen, der durch
einen zweiten, mit Schrauben 20 am Verdichtergehäuse befestigten Deckel festgehalten
wird.
-
Im Einzelnen betrifft die Erfindung den Aufbau des Laufrades 17 und
sein funktionsgerechtes Verhältnis zu den anderen Verdichterteilen.
-
Wie fblich, weist das Laufrad Radialnuten 21 auf, die die tchaufeln
22 aufnehmen. Das Laufrad ist aus Kunststoff gepresst und in seinem Körper sind
grosse Erleichterungshohlräume 23 vorgesehen, so dass das Laufrad als dllnnwandig
betrachtet werden kann. während die Hohlräume 23 unten offen sind, sind sie oben
von einer Platte 24 geschlossen. Diese Platte eist ausserdem am Unfang eine ringförmige
Abflachung 25 auf.
-
Fig. 3 ist eine besondere Ansicht des Laufrades von unten, v;o die
Radialrippen 26 besser ersichtlicb sind, die vorzugsweise mit zylinderförmigen Teilen
27 versehen sind, die auf die Ausziehvorrichtungen der Form wirken sollen, in der
das Laufrad aus geeignetem Kunststoff geformt wird.
-
Der Aufbau des so gebildeten Laufrades eist bemerkenswerte Funktionseigenschaften
auf.
-
Der Verdichter wird vorzugsweise in senkrechter Stellung, wie in Fig.
2 dargestellt, angeordnet: dadurch liegt das Laufrad spontan auf die untere Platte
der Kammer auf, wenn der Verdichter
stillsteht.
-
Beim Starten des Verdichters wirkt der sich in der Rammer gebildete
Druck auf die obere Seite des Laufrades, d.h. auf die Platte 24. Die unmittelbare
Wirkung des Druckes ist durch die Anwesenheit der Abflachung 25 erleichtert.
-
Dadurch wird das Laufrad nach unten gedrückt und seine dilnnwandige
Bodenseite liegt gegen die untere Platte der Kammer 16 und sichert eine gute Abdichtung
zwischen der Kammer und den Hohlräumen 23, die sonst bei Luftdurchtritt als massige
Räume des Verdichters wirken würden.
-
Es wird noch bemerkt, dass bei Stillstand des Verdichters das in der
Kammer befindliche Schmiermittel voraussichtlich dazu neigen wird, sich auf dem
Kammerboden zu sammeln, und zwar genau auf der Platte, gegen die das Laufrad durch
den Druck gedrückt worden ist: das ist sowohl zur Verringerung der Reibung als auch
zur Verbesserung der Abdichtung ein gtinstiger Umstand.
-
Die leitenden GrundsEtze der Erfindung sind auch bei unterschiedlicher
Gestaltung des Laufrades unmittelbar anwendbar.
-
Die figuren 4, 5 und 6 sind Ansichten von oben, von unten und im Querschnitt
von einem ähnlichen Laufrad, wie dasjenige, das im Verdichter der Figuren 1, 2 und
3 dargestellt ist.
-
Das Laufrad ist in allgemeinen mit 30 bezeichnet und weist Nuten 31
auf, die in diesem Fall nicht radial sondern tangential, nach einer weiteren, an
sich wohlbekannten Anordnung, ausgerichtet sind.
-
Im Gehäuse des Laufrades 30 sind weitere Erleichterungsnuten 32 gebildet
und in der Mitte befindet sich eine Aufnahme 35 fAr das
eine Ende
der Mitnehmerwelle, die durch einen Planschnitt so mit dem Laufrad verbunden ist,
dass sie es in ihrer Drehung mitnehmen kann.
-
Auch beim Laufrad 30 ist die obere Platte 33 durchlaufend, und zwar
senliesst sie die Erleichterungsnuten 32 mit einer Funktion, die ganz derjenigen
der Platte 24 beim Laufrad 17 entspricht.
-
An der Platte 33 befindet sich noch eine Abflachung 34, deren innerer
Rand selbstverständlich einen ausreichend grossen Durchmesser aufweist, um vom inneren
Ende der Schaufeln in ihrer höchsten Ausfahrtslage nicht Abersprungen zu werden,
damit zwischen den benachbarten, von den Schaufeln in der Verdichterkammer gebildeten
Pumpabschnitten keine Verbindung entsteht.
-
Die Arbeitsweise des Laufrades 30 ist genau dieselbe wie diejeni ge
des Laufrades 17. Es soll vorzugsweise mit nach oben gerichteter Platte 33 montiert
werden, damit die entgegengesetzte Platte, auf die sich die Nuten 32 offenen, in
Ruhestellung schon auf der entsprechenden Platte der Verdichtungskammer aufliegt,
in der das Laufrad angeordnet ist.
-
Auch in diesen Fall lässt sich das Laufrad mit einer Gestaltung ausftthren,
die vorsieht, dass die Wandabschnitte ziemlich gleichmässig und relativ den sind,
damit es leicht ist, ein Laufrad aus Kunststoff mit den erforderlichen mechanischen
Sigenschaften zu pressen.
-
So lässt sich ein sehr leichtes Laufrad zu vernünftigen Kosten, auch
dank der einfachen Bearbeitung, nach den Zwecken der Erfindung herstellen.
-
Es wird noch darauf aufmerksam gemacht, dass wegen der besonderen
Form des Laufrades der Figuren 4, 5 und 6 Ausbruchprobleme am Boden der Nuten 31
entstehen könnten, wenn sie mit scharfen Kanten enden wErden.
-
Wenn dagegen der Boden der Nuten einfach zylinderflächig angeschlossen
wäre, könnten die Schaufeln mit rechteckigem Querschnitt klemmen. Das Problem lässt
sich durch eine Form des Nutenbodens wie diejenige der Figuren 4-6 ösen, und zwar
mit zwei angeschlossenen Schleifen, die einen mittleren Steg 36 bilden, der fUr
die sich in den Aufnahmen 31 bewegenden Schaufeln als Anschlag dient, die sich dadurch
im Bereich der durch die Anschltsse gebildeten VerjAngungen nicht verkeilen können.
-
Es wurden einige Ausführungsformen des erfindungsgemässen Laufrades,
insbesondere der Typen mit radialen oder geneigten Schaufeln, beispielsweise beschrieben,
es liegt jedoch auf der Hand, dass der Konstrukteur aufgrund des gleichen Arbeitsprinzips
viele Varianten ausführen kann, die daher alle im Schutzbereich der Erfindung bleiben.
-
Die an sich bekannten Eigenschaften des Verdichtergehäuses sind nicht
bindend, das seinerseits die bestgeeignete Form aufweisen und aus jedem belieBigen
Material bestehen kann.
-
L e e r s e i t e